DE2543977C2

DE2543977C2 - Verfahren zur Herstellung von Vergüssen

Info

Publication number: DE2543977C2
Application number: DE19752543977
Authority: DE
Inventors: Norbert Brünner; Siegfried 7500 Karlsruhe Förster; Johann 7501 Linkenheim Reiner; Werner 7501 Leopoldshafen Specking
Original assignee: Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
Priority date: 1975-10-02
Filing date: 1975-10-02
Publication date: 1983-12-15
Also published as: DE2543977A1

Abstract

Die Waermeableitung bei stromleitenden, auch supraleitenden, Magnetspulen, die mit fluessigem Helium gekuehlt werden muessen, erfolgt im allgemeinen mittels als indirekte Kuehlung wirkenden Kupfermatten. Diese Art der Kuehlung ist jedoch behaftet mit einem schlechten Waermeuebergang, sie ist fuer Hochspannungsspulen ungeeignet, und bedingt eine schlechte Leiteranordnung wie z.B. Einhaltung der Windungszahl, Lagenzahl und der geforderten Geometrie entsprechend der Reproduzierbarkeit der Berechnung und Konstruktion sowie Dichtprobleme bei Vakuumverguss. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kanaelen in Verguessen, insbesondere Kuehlkanaelen bei harzimpraegnierten sowie harzvergossenen normal- und supraleitenden Spulen mit einem Wickelkern und darauf aufgewickelten Spulenwindungen, die von Harzmasse umgeben werden. Vor der Vergiessung der Form der Kuehlkanaele werden angepasste Stoffteile an den dafuer vorgesehenen Stellen der Spule befestigt. Die Stoffteile werden mitvergossen. Nach Austrocknung der Harzmasse werden die Stoffteile auf Zug derart beansprucht, dass sie sich von der Harzmasse loesen. Danach werden die Stoffteile aus ihren Lagen entfernt. Die Vorteile dieser erfindungsgemaessen direkten Leiterkuehlung bestehen insbesondere darin, dass ein besserer Waermeuebergang, bedingt durch direkte Kuehlung, geschaffen ist, keine Dicht- und Drahtprobleme (z.B. Geometrie und Leiteranordnung) auftauchen, sie fuer Hochspannungsspulen geeignet ist und ...U.S.W

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren- nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Ein derartiges Verfahren ist aus der CH-PS 2 94 791 bekannt

Die Wärmeleitung bei stromleitenden, auch supraleitenden Magnetspulen, die mititüssigem Helium gekühlt werden müssen, erfolgt im allgemeinen mittels als indirekte Kühlung wirkenden Kupfermatten. Diese Art der Kühlung ist jedoch behaftet mit einem schlechten Wärmeübergang, sie ist für Hochspannungsspulen ungeeignet und bedingt eine schlechte Leiteranordnung, wie z. B. Einhaltung der Win&ingszahl, Lagenzahl und der geforderten Geomel/ie entsprechend der Reproduzierbarkeit der Berechnung im " Konstruktion sowie Dichtprobleme bei Vakuumverguß.

Die Aufgabe der Erfindung ist darin zu sehen, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß es ermöglicht wird, die stromleitenden Elemente von Spulen direkt zu kühlen, d. h. es müssen Kühlkanäle geschaffen werden im Vergußmaterial des Magneten, durch die das Kühlmittel direkt an die wärmeerzeugendcn Quellen herangeführt wird.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Merkmal des Anspruches I beschrieben.

Der Anspruch 2 stellt eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens dar.

Die Vorteile dieser erfindungsgemäßen direkten Leiterkühlung bestehen darin, daß ein besserer Wärmeübergang, bedingt durch direkte Kühlung, geschaffen ist, keine Dicht- und Drahtprobleme (z. B. Geometrie und Leiteranordnung) auftauchen, sie für Hochspan¹ nungsspulen geeignet ist und eine wesentliche Zeitersparnis bei der Fertigung auftritt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels, das nur eine spezielle Art vom Magnettyp darstellt, mittels zweier Fig. I und 2 näher beschrieben, wobei die

F i g. I einen Längsschnitt und die

Fig.2 einen Querschnitt durch einen Solenoid darstellen.

In der Fig. 1 ist ein Solenoid im Schnitt dargestellt bei dem das Verfahren zur Herstellung von Kühlkanälen 9 angewendet wurde. Die Anordnung besteht im wesentlichen aus dem konzentrisch um eim,. Gewindestange 6 herum angeordneten Wickelkern 5, dem Spulenkörper, linke und rechte Flansche 2 und 4, dem Deckel 1 für den linken Flansch 2 mit den Rundschnurringen 14 und 20 zur Dichtung, dem Deckel 3 für den rechten Flansch 4 mit den Rundschnurringen 15 und 21 sowie den einzelnen Spulenlagen 22 aus Supraleiterdraht Die Spulenlagen 22 sind nach außen mittels einer harzgetränkten Glasseidenbandschicht 23 sowie einer trockengewickelten Glasseidenbandlage 24 umgeben.

Zwischen dem Flansch 2 und Deckel 1 sowie dem Flansch 4 und 3 befinden sich jeweils Ausnehmungen 25 und 26 mit daran dicht angeschlossenen Harzmittelzuführstutzen 7 und 8. Durch sie wird flüssiges Harzmittel hinzu- bzw. abgeführt Die Spulenlagen 22 werden direkt gekühlt über die Kühlkanäle 9, die axial, radial, ringförmig oder in beliebig anderen Formen in der Spule verlaufen können. Durch sie fließt das Kühlmittel hindurch.

Hergestellt werden die Kühlkanäle 9 derart, daß bei dem Verguß des Solenoiden. bestehend aus dem Spulenkern 5, den Flanschen 2 und 4 sowie den Spulenlagen 22, mit Harzmasse, z. B. Kunststoffteile, miteingegossen werden, welche die gleiche Form besitzen wie die Kühlkanäle 9. Es kann sich dabei um Kunststoffe, wie Polyfluorolefine und Polyfluorchlorolefine handeln, welche eine ausreichende Inkompressibilität bzw. Zugfestigkeit aufweisen. Nach Aushärten der Harzmassen, wobei die beiden seitlichen Deckel I und 3 vom Solenoid entfernt sind, werden die Kunststoffteile 27 (es sind die Kunststoffteile 27 in den Kühlkanälen 9 dargestellt) auf Zug beansprucht, wobei sie sich von dem umgebenden Harz lösen und aus den Kanälen 9 dann herausgezogen werden können. Da die Kunststoffteile 27 inkompressibel sind, kann sich also beim Aushärten der Harzmassen die Form der Kühlkanäle 9 nicht verändern. Außerdem ist die Haftung der Kunststoffteile 27 gegenüber der Harzmasse derart bemessen, daß durch den Zug auf eines oder beide Enden der jeweiligen Kunststoffteile 27 sich diese von dem Harz vollständig loser«.

Die Fi g. 2 zeigt einen Schnitt ABdurch den Solenoid nach Fig. 1. Es sind dargestellt die Schichten 23 und 24- und einzelne um den Wickelkern 5 herum konzentrisch angeordnete Kühlkanäle 9, die auf verschiedenen Radien in gleichen Abständen voneinander liegen. Die Form der Kühlkanäle ist im dargestellten Zustand rechteckig, jedoch können sie jede beliebige Querschnittsform aufweisen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Vergüssen mit mindestens einem Kanal, hei dein vordem Eingießen der Harzmasse in eine Form an der für einen Kanal vorgesehenen Stelle ein der Form des Kanals entsprechendes Sloffteil vorgesehen wird, welches mitvergossen und nach Austrocknung der Harzmasse aus dem Verguß durch Zug und Verformung entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kanäle zwischen einem Wickelkern (5) und darauf aufgewickelten Spulenlagen (22) einer normal- oder supraleitenden Spule angeordnet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß als Stoffteile (27) nahezu inkompressible Kunststoffteile in die Form eingesetzt werden.